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1、(10)申请公布号 CN 103928077 A (43)申请公布日 2014.07.16 CN 103928077 A (21)申请号 201310009058.8 (22)申请日 2013.01.10 H01B 1/20(2006.01) H01B 1/22(2006.01) H01L 31/02(2006.01) H01L 31/05(2014.01) (71)申请人 杜邦公司 地址 美国特拉华 (72)发明人 穆敏芳 刘增君 (74)专利代理机构 永新专利商标代理有限公司 72002 代理人 过晓东 (54) 发明名称 含有共混弹性体的导电粘合剂 (57) 摘要 在此公开的是导电粘合剂。
2、组合物以及其在太 阳能电池模块中的用途， 其中所述导电粘合剂包 括聚合物基体和约 40-90 重量 % 的分散于所述聚 合物基体中的导电颗粒， 组合物中所包括的所有 组分的重量 % 的总和为 100 重量 %， 其中所述聚合 物基体包括重量比为约 10:90-70:30 的至少一种 乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物弹性体与至少 一种乙烯 - 醋酸乙烯酯共聚物的共混物或由其形 成。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 8 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书8页 (10)申请公布号 CN 103928077 A CN 103928。
3、077 A 1/1 页 2 1. 一种包括至少一个太阳能电池和至少一个布线元件的太阳能电池模块， 其中 (i) 所述至少一个太阳能电池具有至少一个表面电极， 并且所述至少一个布线元件经 由导电粘合剂与所述至少一个表面电极相连接 ； (ii)所述导电粘合剂由包括聚合物基体和40-90重量%的分散于所述聚合物基体中的 导电颗粒的粘合剂组合物形成， 在所述粘合剂组合物中包括的所有组分的重量 % 的总和为 100 重量 % ； 并且 (iii)所述聚合物基体包括重量比为10:90-70:30的至少一种乙烯/(甲基)丙烯酸烷 基酯共聚物弹性体与至少一种乙烯 - 醋酸乙烯酯共聚物的共混物。 2. 权利要求。
4、 1 的太阳能电池模块， 其中所述至少一种乙烯 /( 甲基 ) 丙烯酸烷基 酯共聚物弹性体与至少一种乙烯 - 醋酸乙烯酯共聚物的重量比为 15:85-70:30， 或者为 15:85-65:35。 3.权利要求1或2的太阳能电池模块， 其中所述至少一种乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯 共聚物弹性体包括乙烯聚合单元以及基于所述乙烯 /( 甲基 ) 丙烯酸烷基酯共聚物弹性体 的总重量为 40-90 重量 %、 或优选 50-80 重量 %、 或更优选 50-75% 重量的至少一种 ( 甲基 ) 丙烯酸烷基酯的聚合单元。 4.权利要求3的太阳能电池模块， 其中所述至少一种乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚 物。
5、弹性体选自乙烯 / 丙烯酸甲酯共聚物、 乙烯 / 丙烯酸乙酯共聚物、 乙烯 / 丙烯酸丁酯共聚 物及其两种过更多的组合。 5. 权利要求 1-2 之一的太阳能电池模块， 其中所述至少一种乙烯 - 醋酸乙烯酯共聚物 包括乙烯聚合单元以及基于所述乙烯 - 醋酸乙烯酯共聚物的总重量为 5-50 重量 %、 或优选 15-45 重量 %、 或更优选 20-45% 重量的醋酸乙烯酯的共聚单元。 6.权利要求1-5之一的太阳能电池模块， 其中所述至少一种乙烯/(甲基)丙烯酸烷基 酯共聚物弹性体和 / 或至少一种乙烯 - 醋酸乙烯酯共聚物用交联剂进行交联。 7. 权利要求 1-6 之一的太阳能电池模块， 其。
6、中所述导电颗粒选自金属颗粒和非金属颗 粒。 8. 权利要求 7 的太阳能电池模块， 其中所述导电颗粒为金属颗粒， 或者优选地， 所述导 电颗粒选自 Au、 Ag、 Ni、 Cu、 Al、 Sn、 Zn、 Ti、 Sn、 Bi、 W、 Pb 以及其中两种或更多种的合金的颗 粒， 或者更优选地， 所述导电颗粒选自 Cu、 Ag、 Ni 以及其合金的颗粒， 或者还更优选地， 所述 导电颗粒为 Ag 颗粒。 9. 权利要求 1-8 之一的太阳能电池模块， 其中基于粘合剂组合物总重量为 40-85 重 量 % 或者 45-83 重量 % 的导电颗粒分散于聚合物基体中。 10. 权利要求 1-9 之一的太。
7、阳能电池模块， 其中所述至少一个太阳能电池具有前表面 电极和背表面电极， 其中一个或多个前布线元件经由导电粘合剂而连接于所述前表面电极 上， 并且一个或多个背布线元件经由导电粘合剂而连接于所述背表面电极上。 11. 权利要求 10 的太阳能电池模块， 其中所述至少一个太阳能电池为基于晶片的太阳 能电池。 12. 权利要求 10 的太阳能电池模块， 其中所述至少一个太阳能电池为薄膜太阳能电 池。 权 利 要 求 书 CN 103928077 A 2 1/8 页 3 含有共混弹性体的导电粘合剂 技术领域 0001 本公开涉及基于共混弹性体的导电粘合剂。 背景技术 0002 在太阳能电池模块中， 太。
8、阳能电池具有表面电极， 其连接有布线元件 ( 也称为导 电互连元件或带 )， 以从电池中导出能量。所述布线元件通常呈金属带 ( 例如铜带 ) 的形 式， 并且通常通过焊接而连接于表面电极上。然而， 因为焊接要求较高的温度， 由于在用于 产生能量的半导体结构、 表面电极、 焊锡和布线元件之间的热收缩系数的不同而使应力施 加于该连接结构中。该热应力可能导致太阳能电池变形和断裂。 0003 为了解决该问题， 人们建议使用基于聚合物的导电粘合剂代替焊锡来连接布线元 件和太阳能电池的表面电极。基于聚合物的导电粘合剂通常包括绝缘聚合物 ( 例如环氧树 脂、 丙烯酸聚合物、 苯氧树脂、 聚酰亚胺或硅橡胶 )。
9、 和导电颗粒 ( 例如银颗粒 )， 例如参见美 国专利公开 2010/0147355 和 2012/0012153。而且已经公开了基于橡胶或基于乙烯共聚物 ( 例如基于乙烯 - 乙酸乙烯酯 (EVA) 的那些 ) 的导电粘合剂。然而， 仍需要开发具有进一步 改善的耐候性的基于聚合物的新型导电粘合剂。 发明内容 0004 本公开的目的是提供一种包括至少一个太阳能电池和至少一个布线元件的太阳 能电池模块， 其中， 所述至少一个太阳能电池具有至少一个表面电极， 并且所述至少一个布 线元件经由导电粘合剂与所述至少一个表面电极相连接 ； 所述导电粘合剂由包括聚合物基 体和 40-90 重量 % 的分散于。
10、所述聚合物基体中的导电颗粒的粘合剂组合物形成， 在所述粘 合剂组合物中所包括的所有组分的重量 % 的总和为 100 重量 % ； 并且所述聚合物基体包括 重量比为 10:90-70:30 的至少一种乙烯 /( 甲基 ) 丙烯酸烷基酯共聚物弹性体与至少一种 乙烯 - 醋酸乙烯酯共聚物的共混物。 0005 在所述太阳能电池模块的一个实施方案中， 所述至少一种乙烯/(甲基)丙烯酸烷 基酯共聚物弹性体与至少一种乙烯 - 醋酸乙烯酯共聚物的重量比为 15:85-70:30， 或者为 15:85-65:35。 0006 在所述太阳能电池模块的另一个实施方案中， 所述至少一种乙烯/(甲基)丙烯酸 烷基酯共聚。
11、物弹性体包括乙烯聚合单元以及基于所述乙烯 /( 甲基 ) 丙烯酸烷基酯共聚物 弹性体的总重量为 40-90 重量 %、 或优选 50-80 重量 %、 或更优选 50-75% 重量的至少一种 ( 甲基 ) 丙烯酸烷基酯的聚合单元。 0007 在所述太阳能电池模块的另一个实施方案中， 所述至少一种乙烯/(甲基)丙烯酸 烷基酯共聚物弹性体选自乙烯 / 丙烯酸甲酯共聚物、 乙烯 / 丙烯酸乙酯共聚物、 乙烯 / 丙烯 酸丁酯共聚物及其两个或更多的组合。 0008 在所述太阳能电池模块的另一个实施方案中， 所述至少一种乙烯 - 醋酸乙烯酯共 聚物包括乙烯共聚单元以及基于所述乙烯 - 醋酸乙烯酯共聚物的。
12、总重量为 5-50 重量 %、 或 说 明 书 CN 103928077 A 3 2/8 页 4 优选 15-45 重量 %、 或更优选 20-45% 重量的醋酸乙烯酯的共聚单元。 0009 在所述太阳能电池模块的另一个实施方案中， 所述至少一种乙烯/(甲基)丙烯酸 烷基酯共聚物弹性体和 / 或至少一种乙烯 - 醋酸乙烯酯共聚物用交联剂进行交联。 0010 在所述太阳能电池模块的另一个实施方案中， 所述导电颗粒选自金属颗粒和非金 属颗粒。 0011 在所述太阳能电池模块的另一个实施方案中， 所述导电颗粒为金属颗粒， 或者优 选地， 所述导电颗粒选自 Au、 Ag、 Ni、 Cu、 Al、 Sn。
13、、 Zn、 Ti、 Sn、 Bi、 W、 Pb 以及其中两种或更多 种的合金的颗粒， 或者更优选地， 所述导电颗粒选自 Cu、 Ag、 Ni 以及其合金的颗粒， 或者更 优选地， 所述导电颗粒为 Ag 颗粒。 0012 在所述太阳能电池模块的另一个实施方案中， 基于粘合剂组合物总重量， 40-85 重 量 % 或者 45-83 重量 % 的导电颗粒分散于聚合物基体中。 0013 在所述太阳能电池模块的另一个实施方案中， 所述至少一个太阳能电池具有前表 面电极和背表面电极， 其中一个或多个前布线元件经由导电粘合剂连接于所述前表面电极 上， 并且一个或多个背布线元件经由导电粘合剂连接于所述背表面电。
14、极上。 0014 在所述太阳能电池模块的另一个实施方案中， 所述至少一个太阳能电池为基于晶 片的太阳能电池。 0015 在所述太阳能电池模块的另一个实施方案中， 所述至少一个太阳能电池为薄膜太 阳能电池。 0016 依据本公开， 当给出一个具有两个具体端点的范围时， 应将其理解为该范围包括 在所述两个端点之间的任何值以及等于或约等于任何两个端点的任何值。 具体实施方式 0017 在此公开的是包括聚合物基体和约40-90重量%的分散于聚合物基体中的导电颗 粒的导电粘合剂组合物， 在所述组合物中包括的所有组分的重量%的总和为100重量%。 所 述聚合物基体包括重量比约 10:90- 约 70:30。
15、 的至少一种乙烯 /( 甲基 ) 丙烯酸烷基酯共聚 物弹性体和至少一种乙烯 - 醋酸乙烯酯共聚物 (EVA) 的共混弹性体或由其形成。 0018 乙烯 /( 甲基 ) 丙烯酸烷基酯共聚物弹性体， 还称为 AEM 橡胶， 由乙烯聚合单元和 基于乙烯 /( 甲基 ) 丙烯酸烷基酯共聚物弹性体的总重量为约 45-90 重量 %、 或约 50-80 重 量 %、 或约 50-75 重量 % 的至少一种 ( 甲基 ) 丙烯酸烷基酯聚合单元的共聚合而形成。在此 所用的术语 “( 甲基 ) 丙烯酸烷基酯” 是指甲基丙烯酸的酯和 / 或丙烯酸酯， 并且在此所用 的术语 “甲基” 是指 -H 或支链或非支链 C。
16、1-C10烷基， 在此所用的术语 “烷基” 是指 -H 或支链 或非支链 C1-C12烷基、 C1-C20烷氧基烷基、 C1-C12氰基烷基、 或 C1-C12氟代烷基。在此所用的 ( 甲基 ) 丙烯酸烷基酯包括但并不限于丙烯酸烷基酯、 甲基丙烯酸烷基酯、 乙基丙烯酸烷基 酯、 丙基丙烯酸烷基酯以及己基丙烯酸烷基酯、 甲基丙烯酸烷氧基烷基酯、 乙基丙烯酸烷氧 基烷基酯、 丙基丙烯酸烷氧基烷基酯、 己基丙烯酸烷氧基烷基酯。 所述烷基可以由氰基或一 个或多个氟原子而取代。即， 所述烷基可以为 C1-C12氰基烷基或 C1-C12氟代烷基。所述乙烯 /( 甲基 ) 丙烯酸烷基酯共聚物还可以包括多于 。
17、1 种的 ( 甲基 ) 丙烯酸烷基酯的共聚单元， 例如两种不同的丙烯酸烷基酯单体。例如在此所用的乙烯 /( 甲基 ) 丙烯酸烷基酯共聚物 包括但并不限于乙烯 / 丙烯酸甲酯共聚物 (EMA)、 乙烯 / 丙烯酸乙酯共聚物 (EEA) 和乙烯 / 说 明 书 CN 103928077 A 4 3/8 页 5 丙烯酸丁酯共聚物 (EBA)。 0019 此外， 在此所用的乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物弹性体还可以任选包括基于 乙烯 /( 甲基 ) 丙烯酸烷基酯共聚物弹性体为约 5 重量 % 的官能化的共聚单体。在此所用 的任选的官能化共聚单体包括但并不限于 ( 甲基 ) 丙烯酸缩水甘油酯 ( 例如。
18、甲基丙烯酸缩 水甘油酯 )、 氯代乙烯醚、 马来酸， 以及其他具有一个或多个反应性基团的共聚单体， 所述反 应性基团包括酸、 羟基、 酸酐、 环氧、 异氰酸酯、 胺、 噁唑啉、 氯代乙酸根、 羧酸酯基、 或二烯官 能团。而且， 还可能的是在此使用的乙烯 /( 甲基 ) 丙烯酸烷基酯共聚物弹性体通过乙烯与 多于一种 ( 例如两种 )( 甲基 ) 丙烯酸烷基酯单体而制备。实例为通过聚合乙烯、 丙烯酸甲 酯和第二种丙烯酸酯 ( 例如丙烯酸丁酯 ) 而制备的乙烯 /( 甲基 ) 丙烯酸烷基酯共聚物弹 性体。 0020 还可能的是包括在所述共混弹性体中的乙烯 /( 甲基 ) 丙烯酸烷基酯共聚物弹性 体可。
19、以是两种或更多种乙烯 /( 甲基 ) 丙烯酸烷基酯共聚物弹性体的共混物。 0021 所述乙烯 /( 甲基 ) 丙烯酸烷基酯共聚物弹性体可以通过聚合物领域中的多种已 知方法而制备。例如， 所述共聚合可以作为连续方法而在压力釜反应器中进行。或者， 在 此所用的乙烯 /( 甲基 ) 丙烯酸烷基酯共聚物可以在高压下和升高温度下在管式反应器等 中制备。所述共聚物可以通过常规方式而与产物混合物中的未反应单体和溶剂 ( 若使用的 话 ) 分离， 例如， 在减压和在升高温度下将未聚合的材料和溶剂蒸发。 0022 在此所用的乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物弹性体还可以市购。 乙烯/(甲基) 丙烯酸烷基酯共聚物弹。
20、性体的实例包括可以由美国E.I.内穆尔杜邦公司(E.I.du Pont de Nemours and Company， 以下简称 “杜邦” )， 以商品名购买的那些。 0023 在此所用的乙烯 / 醋酸乙烯酯共聚物 (EVA) 由乙烯聚合单元与基于 EVA 总重量为 约 5-50 重量 %、 或约 15-45 重量 %、 或约 20-45 重量 % 的醋酸乙烯酯共聚单元的共聚合而制 备。 依据本公开， 在此所用的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物还可以包括多至约35重量%、 或多至 约 25 重量 %、 或多至约 20 重量 % 的一种或多种其他单体的共聚单元。所述一种或多种其 他单体可以包括， 但并不限。
21、于(甲基)丙烯酸、 马来酸酐、 丙烯酸丁酯、 一氧化碳以及其中两 种或更多种的组合。合适的乙烯 - 醋酸乙烯酯共聚物还可以市购。例如在此可以使用由杜 邦市购的EVA 树脂 ； 由法国阿科玛公司 (ArKerma,Inc) 市购的 EvataneTM EVA 共聚 物 ； 由美国埃克森美孚公司 (Exxonmobil Chemical) 市购的 EscoreneTM EVA 树脂 ； 由日本 DuPont-Mitsui Polychemicals Co.Ltd. 公司市购的EVA 树脂 ； 或者由加拿大塞 拉尼斯公司 (Celanese) 市购的 AtevaTM EVA 树脂。 0024 在此处。
22、所用的共混弹性体中， 所述至少一种乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物弹 性体与所述至少一种乙烯 - 醋酸乙烯酯共聚物的重量比可以为约 10:90- 约 70:30、 或者约 15:85- 约 70:30、 或者约 15:85- 约 65:35。 0025 优选， 在共混弹性体中包括的乙烯 /( 甲基 ) 丙烯酸烷基酯共聚物弹性体和 / 或乙 烯 - 醋酸乙烯酯共聚物用交联剂进行了交联。 0026 此处所用的交联剂可以为任何合适的过氧化物。术语 “过氧化物” 是指包括一 个或多个过氧化基团即 OO 键接的有机化合物。合适的过氧化物例如公开于 Aldrich Catalogue ofFine Che。
23、micals 中。将过氧化物加热使其产生自由基， 其与所述组合物中的 组分进行反应以在混合物中形成共价交联。 通过调节组合物中存在的有机过氧化物的量和 说 明 书 CN 103928077 A 5 4/8 页 6 类型， 可以控制自由基产生相对速度、 摘取 (abstraction) 和交联步骤。 0027 在此适用的过氧化物交联剂的实例包括， 但并不限于过氧化甲基乙基酮、 过氧化 二异丙苯、 2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷、 1,1-二(叔丁基过氧化)-3,3,5-三 甲基环己烷、 1,1- 二 ( 叔丁基过氧化 ) 环己烷、 2,2- 二 ( 叔丁基过氧化 ) 二异丙基苯、。
24、 4,4- 二 ( 叔丁基过氧化 ) 丁基戊酸酯、 3,3- 二 ( 叔丁基过氧 ) 丁酸乙酯、 过氧化叔丁基 异丙苯、 二叔丁基过氧化异丙基苯、 叔丁基过氧化物、 6,6,9,9- 四甲基 -3- 甲基 -3- 正丁 基-1,2,4,5-四氧环壬烷、 6,6,9,9-四甲基-3-甲基-3-乙基羰基甲基-1,2,4,5-四氧-环 壬烷、 3,3- 二 ( 叔丁基过氧 ) 丁酸乙酯、 过氧化二苯甲酰、 过氧化 2,4- 二氯苯甲酰、 OO- 叔 丁基 -O-(2- 乙基己基 ) 单过氧化碳酸酯、 2,5- 二甲基 -2,5- 二叔丁基过氧基 -3- 己炔 ( 以 及其中两种或更多种的组合。 00。
25、28 在此使用的交联剂还可市购。交联剂的实例包括那些从荷兰阿克苏诺贝尔公司 (AkzoNobel Corporate) 以商品名 PerkadoxTM、 或者从阿科玛公司以商品名 LuperoxTM购买 的那些。合适的过氧化二异丙苯 (DCP) 交联剂可以从中国上海方锐达化学品有限公司或中 国杭州海虹精细化工有限公司 . 获得。 0029 基于所述导电粘合剂组合物的总量， 所述聚合物基体的含量可以为约 10-60 重 量 %、 或者约 15-60 重量 %、 或者约 17-55 重量 %， 基于所述导电粘合剂组合物的总重量。 0030 此处所用的导电颗粒在粘合剂组合物中在电路连接下提供导电性。。
26、 导电颗粒可以 包括金属颗粒、 非金属颗粒、 涂覆有金属的颗粒以及其组合。 合适的金属颗粒包括但并不限 于 Au、 Ag、 Ni、 Cu、 Al、 Sn、 Zn、 Ti、 Sn、 Bi、 W、 Pb 以及其中两种或更多种的合金的颗粒。合适 的非金属颗粒包括但并不限于碳纳米管、 石墨烯、 聚苯胺、 聚乙炔、 和聚吡咯， 以及其中两种 或更多种的组合。用于涂覆有金属的颗粒中的金属涂层材料可以包括但并不限于 Au、 Ag、 Ni 以及其中两种或更多种的组合。合适的涂覆有金属的颗粒包括但并不限于涂覆 Ag 的玻 璃珠、 涂覆 Ag 的聚苯乙烯颗粒、 涂覆 Ag 的 Cu 颗粒、 涂覆 Ni 的 Cu 。
27、颗粒以及其中两种或更多 种的组合。所述导电颗粒的尺寸可以取决于电路间距 (pitch of circuits) 而决定， 并且 取决于意欲应用而可以例如为约 0.1-50m。 0031 基于导电粘合剂组合物的总重量， 导电颗粒的含量可以为约 40-90 重量 %， 或者约 40-85 重量 %， 或者约 45-83 重量 %。 0032 在此公开的导电粘合剂组合物的一个实施方案中， 所述聚合物基体由重量比约 10:90-约70:30的至少一种乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物弹性体和至少一种乙烯-醋 酸乙烯酯共聚物 (EVA) 的共混弹性体和选自 Cu、 Ag、 Ni 及其合金的导电颗粒形成。在。
28、此公 开的导电粘合剂组合物的另一个实施方案中， 所述导电颗粒选自 Ag 颗粒。 0033 另外在此公开的是由以上公开的导电粘合剂组合物形成的导电板或导电带。 0034 在此公开的还有包括一个或多个太阳能电池和所述导电粘合剂的太阳能电池模 块。在该实施方案中， 所包括的导电粘合剂被用于将太阳能电池的表面电极与布线元件 ( 也称为带 ) 进行电连接。所包括的布线元件与太阳能电池以串联和 / 或并联而进行电连 接， 并且形成了用于从模块中输出电能的导电路径。 0035 此处所用的太阳能电池可以为任何能够将光转换为电能的物体或材料。例如， 此处所用的太阳能电池包括但并不限于基于晶片的太阳能电池 ( 例。
29、如基于单晶硅 (c-Si) 或多晶硅 (mc-Si) 的太阳能电池 ) 和薄膜太阳能电池 ( 例如无定型硅 (a-Si)、 微晶硅 说 明 书 CN 103928077 A 6 5/8 页 7 (c-Si)、 碲化镉 (CdTe、 硒化铜铟 (CIS)、 硒化铜铟镓 (CIGS)、 吸收光的染料或基于有机半 导体的太阳能电池 )。 0036 太阳能电池的表面电极可以由任何能够提供导电的合适材料制成。例如， 表面电 极可以通过将导电浆料印刷 ( 例如丝网印刷或喷墨印刷 ) 在太阳能电池表面上而形成。合 适的导电浆料材料的具体实例包括但并不限于银导电浆料、 含有银的玻璃导电浆料、 金导 电浆料、 。
30、碳导电浆料、 镍导电浆料、 铝导电浆料、 透明的导电氧化物 (TCO)( 例如铟锡氧化物 (ITO) 或铝锌氧化物 (AZO)。 0037 然而， 布线元件可以由任何高导电性的材料形成， 例如铜、 银、 铝、 金、 镍、 镉及其合 金。 0038 所述太阳能电池的表面电极可以呈任何合适的图案， 并且在表面电极和布线元件 之间的连接可以呈任何合适的形式。 0039 例如， 在基于晶片的太阳能电池模块中， 每个太阳能电池可以包括前表面电极和 背表面电极， 其中前表面电极可以由多个平行的导电细栅线 (finger) 和两个或更多个与 细栅线垂直且相连的导电主栅线组成， 其中背表面电极可以由一层导电浆。
31、料和两个或更多 个导电主栅线组成。 在某些实施方案中， 所述细栅线和导电主栅线由银导电浆料形成， 并且 在背表面电极中包括的导电浆料层可以由铝导电浆料形成。在该实施方案中， 布线元件通 过经由在此公开的导电粘合剂粘接于前和背电极的主栅线而与前和背表面电极相连接。 0040 在另一个实施方案中， 太阳能电池中包括的前和 / 或背表面电极可以不含主栅 线。即， 例如每个太阳能电池包括仅由多个细栅线而没有主栅线而形成的前表面电极以及 由一层导电浆料和两个或更多个导电主栅线而形成的背表面电极。在该实施方案中， 布线 元件通过经由导电粘合剂粘接于细栅线上而与前表面电极相连接， 并且通过经由导电粘合 剂粘。
32、接于主栅线上而与背表面电极相连接。 或者每个太阳能电池包括由多个细栅线和两个 或更多个主栅线而形成的前表面电极以及仅由导电浆料而没有主栅线而形成的背表面电 极。在该实施方案中， 布线元件通过经由导电粘合剂粘接于主栅线上而与前表面电极相连 接， 并且通过经由导电粘合剂粘接于导电浆料上而与背表面电极相连接。或者每个太阳能 电池包括仅由多个细栅线而没有主栅线而形成的前表面电极以及仅由导电浆料而没有主 栅线而形成的背表面电极。在该实施方案中， 布线元件通过经由导电粘合剂连接于细栅线 上而与前表面电极相连接， 并且通过经由导电粘合剂连接于导电浆料上而与背表面电极相 连接。 0041 在薄膜太阳能电池模块。
33、的形式中， 相对的表面电极通常由透明 TCO 层或金属栅格 形成。在某些实施方案中， 背表面电极还可以由金属膜 ( 诸如 Al、 TiN、 Zn、 Mo、 不锈钢 ) 形 成。 在该实施方案中， 布线元件可以通过经由导电粘合剂粘接于电极上而与电极相连接。 然 而， 在某些实施方案中， 可以包括主栅线并且主栅线可以连接于每个电极上， 并且布线元件 可以通过经由导电粘合剂粘接于主栅线上而与电极相连接。 0042 在经由基于共混弹性体的导电粘合剂而将布线元件连接于表面电极上时， 可以使 用任何合适的方法。优选地， 所述方法可以包括首先制备基于共混弹性体的导电组合物的 预成型的膜或板， 然后将布线元件。
34、层压在表面电极上且使所述预成型位于其间。所述预成 型的导电膜或板可以通过任何合适的方法而制备， 例如浇铸、 挤出、 压延等。 0043 如下面的实施例所示， 已经发现与基于乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯弹性体或基于 说 明 书 CN 103928077 A 7 6/8 页 8 EVA 的导电粘合剂相比， 在此公开的基于共混弹性体的导电粘合剂对热循环显示出显著改 进的耐受性。 0044 给出如下实施例和对比实施例以对一个或多个实施方案进行具体描述。然而， 应 理解的是所述实施方案并不局限于所述的具体内容。 0045 实施例 0046 材料 ： 0047 Ag-1 ： 粒径为 3-5m 的片状和晶体银。
35、粉， 由中国昆明诺曼电子材料有限公司获 得 ； 0048 Ag-2 ： 粒径为 5.4-11m 的银粉， 由杜邦获得 ； 0049 乙烯 - 醋酸乙烯酯 (EVA) ： 乙烯 - 醋酸乙烯酯共聚物树脂 (33 重量 % 的醋酸乙烯 酯 )， 由杜邦获得， 商品名PV1650 ； 0050 乙烯 / 丙烯酸甲酯共聚物 (E/MA) ： 包括 62 重量 % 丙烯酸甲酯的乙烯 / 丙烯酸酯 共聚物， 门尼粘度为 22(ML1+4， 100 C) ； 0051 过氧化物 (PO) ： OO- 叔丁基过氧化碳酸 O-2-， 由中国兰州助剂厂购买 ； 0052 硅烷偶联剂 (SCA) ： 3- 缩水甘油。
36、醚氧丙基三乙氧基硅烷， 由日本信越化学工业株 式会社获得， 商品名为 KBM403 ； 0053 抗氧化剂 (AO) ： 2,3- 二 3-3,5- 二叔丁基 -4- 羟基苯基 丙酰基 肼， 由德 国巴斯夫公司获得， 商品名 IrganoxTM MD1024 ； 0054 ECA-1 ： 基于 AEM 的导电粘合剂 ( 最终的 Ag 浓度为 78 重量 %) 的制备如下 ： (i) 使 用刮勺将 33g AEM 与 0.4g PO， 0.3g SCA 和 0.12g AO 进行混合， 和 (ii) 使用 Brabender 在 80 C 下将 92g Ag-1 和 25g Ag-2 混入步骤 。
37、(i) 得到的混合物中 10 分钟， 以得到导电粘合 剂 ； 0055 ECA-2 ： 基于共混弹性体 ( 基于 BE) 的导电粘合剂 ( 最终的 Ag 浓度为 78 重量 %) 的制备如下 ： (i)使用刮勺将24.75g AEM和8.25g EVA与0.4gPO， 0.3g SCA和0.12g AO进 行混合， 和 (ii) 使用 Brabender 在 80 C 下将 92g Ag-1 和 25g Ag-2 混入步骤 (i) 得到的 混合物中 10 分钟， 以得到导电粘合剂 ； 0056 ECA-3 ： 基于共混弹性体 ( 基于 BE) 的导电粘合剂 ( 最终的 Ag 浓度为 78 重量。
38、 %) 的制备如下 ： (i)使用刮勺将8.25g AEM和24.75g EVA与0.4gPO， 0.3g SCA和0.12g AO进 行混合， 和 (ii) 使用 Brabender 在 80 C 下将 92g Ag-1 和 25g Ag-2 混入步骤 (i) 得到的 混合物中 10 分钟， 以得到导电粘合剂 ； 0057 ECA-4 ： 基于共混弹性体 ( 基于 BE) 的导电粘合剂 ( 最终的 Ag 浓度为 78 重量 %) 的制备如下 ： (i) 使用刮勺将 16.5g AEM 和 16.5g EVA 与 0.4gPO， 0.3g SCA 和 0.12g AO 进 行混合， 和 (ii。
39、) 使用 Brabender 在 80 C 下将 82g Ag-1 和 35g Ag-2 混入步骤 (i) 得到的 混合物中 10 分钟， 以得到导电粘合剂 ； 0058 ECA-5 ： 基于共混弹性体 ( 基于 BE) 的导电粘合剂 ( 最终的 Ag 浓度为 78 重量 %) 的制备如下 ： (i) 使用刮勺将 16.5g AEM 和 16.5g EVA 与 0.4gPO， 0.3g SCA 和 0.12g AO 进 行混合， 和 (ii) 使用 Brabender 在 80 C 下将 92g Ag-1 和 25g Ag-2 混入步骤 (i) 得到的 混合物中 10 分钟， 以得到导电粘合剂。
40、 ； 0059 ECA-6 ： 基于 EVA 的导电粘合剂 ( 最终的 Ag 浓度为 78 重量 %) 的制备如下 ： (i) 使 说 明 书 CN 103928077 A 8 7/8 页 9 用刮勺将 33g EVA 与 0.4g PO， 0.3g SCA 和 0.12g AO 进行混合， 和 (ii) 使用 Brabender 在 80 C 下将 92g Ag-1 和 25g Ag-2 混入步骤 (i) 得到的混合物中 10 分钟， 以得到导电粘合 剂 ； 0060 c-Si电池(c-Si):单晶太阳能电池， 由中国茂迪(苏州)新能源有限公司获得， 商 品名为 XS125-165R5” ，。
41、 尺寸为 125125mm(0.5mm) 且包括一对 1.6mm 宽的银主栅线和一 对 2.8mm 宽的银 / 铝连续焊接垫 ； 0061 EVA 膜 (EVAS) ： RevaxTM767 乙烯 - 醋酸乙烯酯 (EVA) 膜 (500m 厚 )， 由中国温州 瑞阳光伏材料有限公司获得 ； 0062 玻璃板 (GS) ： 买 3.2mm 厚的钢化玻璃， 由中国南玻集团股份有限公司购 ； 0063 TPT 背板 (TPT) ： 用于光伏模块的 AkasolTMPTL3HR1000V 背板， 由德国 Krempel Group 获得 ； 0064 对比实施例 CE1-CE3 和实施例 E1-E3。
42、 0065 在CE1中， 一个电池的模块制备如下 ： (i)通过首先将ECA-1热压(在100C下) 为 50m 厚的膜， 然后将 ECA 膜层压 ( 在 100 C 下 ) 到 Cu 片 (105m 厚 ) 上， 然后切成 2mm 宽的条而制备涂覆有 ECA 的 Cu 条 ； (ii) 将两个涂覆有 ECA 的 Cu 条与 c-Si 电池前侧上 的两个主栅线分别排列， Cu 条的 ECA-1 涂层与主栅线连接， 并且将另外两个涂覆有 ECA 的 Cu 条与 c-Si 电池背侧上的两个焊接垫分别排列， Cu 条的 ECA-1 涂层与焊接垫接触 ； (iii) 将两个前侧 Cu 条与第一个涂覆有。
43、 Sn/Pd 的 Cu 带通过焊接连接， 并且将两个背侧 Cu 条与第 二个涂覆有 Sn/Pd 的 Cu 带通过焊接连接 ； (iv) 将所述 c-Si 电池置于两层 EVA 之间， 然后 在 c-Si 电池的前侧放置一层 GS 且在其后侧放置一层 TPT ； (v) 使用 Meier ICOLAMTM10/08 层压机 (MeierVakuumtechnik GmbH( 德国 ) 在 1atm 的压力和 145 C 的温度下将叠加件 层压 15 分钟以形成最终的一个电池的模块， 其中第一个和第二个涂覆有 Sn/Pd 的 Cu 带各 自具有一端延伸出模块之外。 0066 在 CE2 中， 以 。
44、CE1 所述的相同方法制备一个电池的模块， 不同之处在于使用 ECA-2 代替 ECA-1。 0067 在 E1 中， 以 CE1 所述的相同方法制备一个电池的模块， 不同之处在于使用 ECA-3 代替 ECA-1。 0068 在 E2 中， 以 CE1 所述的相同方法制备一个电池的模块， 不同之处在于使用 ECA-4 代替 ECA-1。 0069 在 E3 中， 以 CE1 所述的相同方法制备一个电池的模块， 不同之处在于使用 ECA-5 代替 ECA-1。 0070 在 CE3 中， 以 CE1 所述的相同方法制备一个电池的模块， 不同之处在于使用 ECA-6 代替 ECA-1。 0071。
45、 对于 CE1-CE3 和 E1-E3 中制备的每个模块， 使用 Spi-Sun SimulatorTM3500SLP(Spire Corporation( 美国 ) 测量模块所产生的输出功率 (P初始) 和热 循环测试的 50、 100、 150 和 200 循环后时模块的输出功率 (PTC)。在各个热循环后的功率损 耗 (P损耗) 计算如下并且列于表 1 中 ： 0072 P损耗=(PTCP初始)/P初始 0073 在使用ETCU110太阳能电池板的环境实验槽(由Thermal Product Solutions(美 说 明 书 CN 103928077 A 9 8/8 页 10 国 ) 。
46、制造 ) 进行热循环测试期间， 在每个循环中， 首先将实验槽的温度设为 25 C， 然后 以 1 C/min 的速度降至 -40 C， 在 -40 C 下稳定 55 分钟， 以 1 C/min 的速度升温至 85 C， 在 85 C 下稳定 55 分钟， 然后以 1 C/min 的速度降回至 25 C。 0074 如实施例所示， 在使用基于 AEM 的 ECA(CE1) 或基于 EVA(CE3) 的 ECA 时， 太阳能 电池模块的效率在热循环测试的 200 个循环之后可能下降至多为 5-9%。而且， 在使用基 于共混弹性体且 EVA 含量低的 ECA(CE2， 其中 AEM 与 EVA 的重。
47、量比为 75:25) 时， 热循环后 太阳能模块效率的下降保持在约 5% 左右。然而， 在使用基于共混弹性体且 EVA 含量高的 ECA(E1-E3， 其中 AEM 与 EVA 的重量比为 25:75 或 50:50) 时， 200 圈热循环后的太阳能效率 的下降降至 2.5%。 0075 表 1 0076 0077 实施例 E4 0078 在 E4 中， 一个电池的模块制备如下 ： (i) 通过将 ECA-3 热压 ( 在 100 C 下 ) 在剥 离膜上制备导电粘合剂(ECA)条(2mm宽， 50m厚)， 然后进行切割 ； (ii)将c-Si电池前侧 向上置于100热板上， 并保持电池在热。
48、板上， 同时将c-Si电池前侧上的两个主栅线用ECA 条覆盖， 从 ECA 条上除去剥离膜， 并将 Cu 条 (2mm 宽 ) 与每个 ECA 条排列 ； (iii) 翻过来并 且保持 c-Si 电池在热板上， 同时将 c-Si 电池背侧的两个焊接垫用 ECA 条覆盖， 从 ECA 条上 除去剥离膜， 并将 Cu 条 (2mm 宽 ) 与每个 ECA 条排列 ； (iv) 将电池从加热板上拿开， 并且通 过焊接将两个前侧 Cu 条与第一个涂覆有 Sn/Pd 的 Cu 带相连接并将两个背侧 Cu 条与涂覆 有 Sn/Pd 的第二个 Cu 带相连接 ； (vi) 将所述 c-Si 电池置于两层 EVA 之间， 然后在 c-Si 电 池的前侧放置一层 GS 且在其背侧放置一层 TPT ； (vii) 使用 Meier ICOLAMTM10/08 层压机 (Meier Vakuumtechnik GmbH(德国)在1atm的压力和145C的温度下将叠加件层压15 分钟以形成最终的一个电池的模块， 其中第一个和第二个涂覆有Sn/Pd的Cu带各自具有一 端延伸出模块之外。 说 明 书 CN 103928077 A 10 。